Pesquisadores australianos identificaram nanocorpos neutralizantes que bloqueiam o vírus SARS-CoV-2 de entrar nas células em modelos pré-clínicos.

A descoberta abre caminho para novas investigações em tratamentos baseados em nanocorpos para COVID-19.

Publicado em PNAS , a pesquisa faz parte de um esforço liderado por um consórcio, reunindo a experiência de líderes acadêmicos australianos em doenças infecciosas e terapia com anticorpos no WEHI, o Doherty Institute e o Kirby Institute.

Usando 'nanocorpos' de alpaca para bloquear a infecção por COVID-19

Os anticorpos são proteínas-chave no combate a infecções em nosso sistema imunológico. Um aspecto importante dos anticorpos é que eles se ligam forte e especificamente a outra proteína.

Terapias baseadas em anticorpos, ou biológicos, aproveitar esta propriedade dos anticorpos, permitindo que eles se liguem a uma proteína envolvida na doença.

Nanocorpos são anticorpos únicos - pequenas proteínas imunológicas - produzidos naturalmente pelas alpacas em resposta à infecção.

Como parte da pesquisa, um grupo de alpacas da região de Victoria foi imunizado com um produto sintético, parte não infecciosa da proteína 'spike' SARS-CoV-2 para permitir a geração de nanocorpos contra o vírus SARS-CoV-2.

Professor Associado Wai-Hong Tham, quem liderou a pesquisa, disse que o estabelecimento de uma plataforma de nanocorpos no WEHI permitiu uma resposta ágil para o desenvolvimento de terapias baseadas em anticorpos contra COVID-19.

"A proteína sintética do pico não é infecciosa e não faz com que as alpacas desenvolvam doenças - mas permite que as alpacas desenvolvam nanocorpos, " ela disse.

"Podemos então extrair as sequências de genes que codificam os nanocorpos e usar isso para produzir milhões de tipos de nanocorpos em laboratório, e, em seguida, selecione os que melhor se ligam à proteína do pico. "

O professor associado Tham disse que os principais nanocorpos que bloqueiam a entrada do vírus foram então combinados em um "coquetel de nanocorpos".

"Ao combinar os dois nanocorpos líderes neste coquetel de nanocorpos, fomos capazes de testar sua eficácia em bloquear a entrada do SARS-CoV-2 nas células e reduzir as cargas virais em modelos pré-clínicos, " ela disse.

Mapeamento de ligação de nanocorpo

O Síncrotron Australiano da ANSTO e o Centro Monash Ramaciotti para Microscopia Crio-Eletrônica foram recursos críticos no projeto, permitindo à equipe de pesquisa mapear como os nanocorpos se ligaram à proteína spike e como isso afetou a capacidade do vírus de se ligar ao seu receptor humano.

Hariprasad Venugopal, Microscopista Sênior do Monash Ramaciotti Center for Cryo-Electron Microscopy, disse que o estudo destacou a importância do acesso aberto a instalações de alta tecnologia Cryo-EM.

"Fomos capazes de obter imagens e mapear diretamente a interação neutralizante dos nanocorpos com a proteína spike usando Cryo-EM em resolução quase atômica, "Sr. Venugopal disse.

"Cryo-EM tem sido uma importante ferramenta de descoberta de medicamentos na resposta global à pandemia COVID-19."

Ao mapear os nanocorpos, a equipe de pesquisa foi capaz de identificar um nanocorpo que reconheceu o vírus SARS-CoV-2, incluindo variantes globais emergentes de preocupação. O nanocorpo também foi eficaz contra o vírus SARS original (SARS-CoV), indicando que pode fornecer proteção cruzada contra esses dois coronavírus humanos globalmente significativos.

"Na esteira do COVID-19, há muita discussão sobre a preparação para uma pandemia. Nanocorpos que são capazes de se ligar a outros beta-coronavírus humanos - incluindo SARS-CoV-2, SARS-CoV e MERS - podem ser eficazes contra futuros coronavírus também, "Professor associado Tham disse.